Pembahasan soal medan listrik

1. Soal UN 2009/2010 P70 No.27

Titik A terletak di tengah-tengah dua buah muatan yang sama besar tetapi berlainan jenis yang terpisah sejauh a. Besar kuat medan listrik di titik A saat itu 36 NC-1. Jika titik A tersebut digeser ¼ a mendekati salah satu muatan, maka besar kuat medan listrik titik A setelah digeser adalah ….

A. 100 NC-1

B. 96 NC-1

C. 80 NC-1

D. 60 NC-1

E. 16 NC-1

Pembahasan

Diketahui :

Muatan 1 (q1) = +Q

Muatan 2 (q2) = -Q

Jarak antara muatan 1 dan titik A (r1A) = ½ a

Jarak antara muatan 2 dan titik A (r2A) = ½ a

Kuat medan listrik di titik A (EA) = 36 NC-1

Ditanya : Jika titik A digeser ¼ a mendekati salah satu muatan, maka kuat medan listrik titik A adalah…

Jawab :

Tahap 1.

Untuk menghitung kuat medan listrik pada titik A, diandaikan terdapat sebuah muatan uji positif yang terdapat pada titik tersebut. Adanya muatan uji positif mempengaruhi arah medan listrik.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan +Q pada titik A :

Pembahasan soal medan listrik 1

Muatan uji positif dan muatan 1 positif sehingga arah medan listrik menuju muatan 2.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan -Q pada titik A :

Pembahasan soal medan listrik 2

Muatan uji positif dan muatan 2 negatif sehingga arah medan listrik menuju muatan 2

Resultan medan listrik pada titik A :

Pembahasan soal medan listrik 3

Tahap 2.

Jika titik A digeser mendekati muatan 1 maka :

Jarak antara muatan 1 dan titik A (r1A) = ¼ a

Jarak antara muatan 2 dan titik A (r2A) = ¾ a

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan +Q pada titik A :

Pembahasan soal medan listrik 4

Muatan uji positif dan muatan 1 positif sehingga arah medan listrik menuju muatan 2.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan -Q pada titik A :

Pembahasan soal medan listrik 5

Muatan uji positif dan muatan 2 negatif sehingga arah medan listrik menuju muatan 2

Resultan medan listrik pada titik A :

Pembahasan soal medan listrik 6

Jawaban yang benar adalah C.

2. Soal UN 2010/2011 P12 No.29

Dua partikel masing-masing bermuatan qA = 1 μC dan qB = 4 μC diletakkan terpisah sejauh 4 cm (k = 9 x 109 N m2 C−2). Kuat medan listrik di tengah-tengah qA dan qB adalah…

A. 6,75 x 107 NC−1

B. 4,50 x 107 NC−1

C. 4,20 x 107 NC−1

D. 3,60 x 107 NC−1

E. 2,25 x 107 NC−1

Pembahasan

Diketahui :

Muatan A (qA) = 1 μC = 1 x 10−6 C

Muatan B (qB) = 4 μC = 4 x 10−6 C

k = 9 x 109 N m2 C−2

Jarak antara muatan A dan B (rAB) = 4 cm = 0,04 meter

Jarak antara muatan A dan titik tengah (rA) = 0,02 meter

Jarak antara muatan B dan titik tengah (rB) = 0,02 meter

Ditanya : Kuat medan listrik di tengah-tengah qA dan qB adalah…

Jawab :

Untuk menghitung kuat medan listrik di tengah-tengah qA dan qB , diandaikan terdapat sebuah muatan uji positif yang terdapat di tengah-tengah kedua muatan tersebut. Adanya muatan uji positif mempengaruhi arah medan listrik.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan A pada titik tengah :

Pembahasan soal medan listrik 7

Muatan uji positif dan muatan A positif sehingga arah medan listrik menuju muatan B.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan B pada titik tengah :

Pembahasan soal medan listrik 8

Muatan uji positif dan muatan B positif sehingga arah medan listrik menuju muatan A.

Resultan medan listrik pada titik tengah :

EA dan EB berlawanan arah.

E = EB – EA = 9 x 107 – 2,25 x 107 = 6,75 x 107 NC-1

Jawaban yang benar adalah A.

3. Soal UN 2011/2012 A81 No.31

Perhatikan gambar dua muatan titik berikut! Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ? (k = 9 x 109 Nm2C−2, 1 μC = 10−6 C)

Pembahasan soal medan listrik 9

A. tepat di tengah Q1 dan Q2

B. 6 cm di kanan Q2

C. 6 cm di kiri Q1

D. 2 cm di kanan Q2

E. 2 cm di kiri Q1

Pembahasan

Untuk menghitung kuat medan listrik di titik P, diandaikan pada titik P terdapat sebuah muatan uji positif. Q1 positif dan Q2 negatif, karenanya titik P harus berada di sebelah kanan Q2 atau sebelah kiri Q1. Jika titik P berada di sebelah kiri Q1; medan listrik yang ditimbulkan titik Q1 pada titik P arahnya ke kiri (menjauhi Q1) dan medan listrik yang ditimbulkan Q2 pada titik P arahnya ke kanan (menuju Q1). Karena arah medan listrik berlawanan maka keduanya saling menghilangkan sehingga kuat medan listrik pada titik P bernilai nol.

Diketahui :

Q1 = +9 μC = +9 x 10−6 C

Q2 = -4 μC = -4 x 10−6 C

k = 9 x 109 Nm2C−2

Jarak antara muatan 1 dan muatan 2 = 3 cm

Jarak antara Q1 dan titik P (r1P) = a

Jarak antara Q2 dan titik P (r2P) = 3 cm + a

Ditanya : Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?

Jawab :

Titik P berada di sebelah kiri Q1.

Pembahasan soal medan listrik 10

Resultan medan listrik pada titik A :

Pembahasan soal medan listrik 12

Gunakan rumus ABC untuk menentukan nilai a.

Pembahasan soal medan listrik 34

4. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.27

Perhatikan gambar berikut! Muatan q3 diletakkan pada jarak 5 cm dari q2, maka kuat medan listrik pada muatan q3 adalah… (1 µC = 10-6 C)

A. 4,6 x 107 N.C-1Pembahasan soal medan listrik 14

B. 3,6 x 107 N.C-1

C. 1,6 x 107 N.C-1

D. 1,4 x 107 N.C-1

E. 1,3 x 107 N.C-1

Pembahasan

Muatan q3 diletakkan pada jarak 5 cm dari q2, maksudnya bukan di sebelah kiri q2 tetapi di sebelah kanan q2. Jika di sebelah kiri q2 maka resultan medan listrik bernilai nol. Hal ini dikarenakan jarak antara muatan q3 dengan muatan q1 dan q2 adalah 5 cm dan besar muatan q1 sama dengan muatan q2.

Pembahasan soal medan listrik 15

Karena muatan q3 positif maka arah medan listrik pada muatan q3 menuju muatan negatif q2 (E2) dan menjauhi muatan positif q1 (E1). Resultan medan listrik adalah penjumlahan kuat medan listrik E1 dan E2.

Diketahui :

Muatan q1 = 5 µC = 5 x 10-6 Coulomb

Muatan q2 = 5 µC = -5 x 10-6 Coulomb

Jarak antara muatan q1 dan muatan q3 (r1) = 15 cm = 0,15 m = 15 x 10-2 meter

Jarak antara muatan q2 dan muatan q3 (r2) = 5 cm = 0,05 m = 5 x 10-2 meter

k = 9 x 109 N m2 C-2

Ditanya : Kuat medan listrik pada muatan q3

Jawab :

Kuat medan listrik 1

E1 = k q1 / r12

E1 = (9 x 109)(5 x 10-6) / (15 x 10-2)2

E1 = (45 x 103) / (225 x 10-4)

E1 = 0,2 x 107 N/C

Kuat medan listrik 2

E2 = k q2 / r22

E2 = (9 x 109)(5 x 10-6) / (5 x 10-2)2

E2 = (45 x 103) / (25 x 10-4)

E2 = 1,8 x 107 N/C

Resultan kuat medan listrik

Resultan kuat medan listrik di muatan q3 adalah :

E = E2 – E1 = (1,8 x 107) – (0,2 x 107) = 1,6 x 107 N/C

Arah medan listrik ke kiri atau searah E2.

Jawaban yang benar adalah C.

5. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.27

Dua muatan listrik terpisah seperti pada gambar. Kuat medan pada titik P adalah… (k = 9 x 109 N m2 C-2)

A. 9,0 x 109 N.C-1Pembahasan soal medan listrik 16

B. 4,5 x 109 N.C-1

C. 3,6 x 109 N.C-1

D. 5,4 x 109 N.C-1

E. 4,5 x 109 N.C-1

Pembahasan

Pembahasan soal medan listrik 17

Diketahui :

Muatan qA = +2,5 C

Muatan qB = -2 C

Jarak antara muatan qA dan titik P (rA) = 5 m

Jarak antara muatan qB dan titik P (rB) = 2 m

k = 9 x 109 N m2 C-2

Ditanya : Kuat medan listrik di titik P

Jawab :

Kuat medan listrik A

EA = k qA / rA2

EA = (9 x 109)(2,5) / (5)2

EA = (22,5 x 109) / 25

EA = 0,9 x 109 N/C

Kuat medan listrik B

EB = k qB / rB2

EB = (9 x 109)(2) / (2)2

EB = (18 x 109) / 4

EB = 4,5 x 109 N/C

Resultan kuat medan listrik

Resultan kuat medan listrik di titik P adalah :

E = EB – EA = (4,5 – 0,9) x 109 = 3,6 x 109 N/C

Arah medan listrik ke kiri atau searah EB.

Jawaban yang benar adalah C.

6. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 67 No.27

Dua muatan listrik masing-masing bermuatan Q1 = -40 µC dan Q2 = +5 µC terletak pada posisi seperti pada gambar (k = 9 x 109 N.m2.C-2 dan 1 µC = 10-6 C), kuat medan listrik di titik P adalah…

A. 2,25 x 106 N.C-1Pembahasan soal medan listrik 18

B. 2,45 x 106 N.C-1

C. 5,25 x 106 N.C-1

D. 6,75 x 106 N.C-1

E. 9,00 x 106 N.C-1

Pembahasan

Pembahasan soal medan listrik 34

Diketahui :

Muatan q1 = -40 µC = -40 x 10-6 C

Muatan q2 = +5 µC = +5 x 10-6 C

Jarak antara muatan q1 dan titik P (r1) = 40 cm = 0,4 m = 4 x 10-1 m

Jarak antara muatan q2 dan titik P (r2) = 10 cm = 0,1 = 1 x 10-1 m

k = 9 x 109 N m2 C-2

Ditanya : Kuat medan listrik di titik P

Jawab :

Kuat medan listrik 1

E1 = k q1 / r12

E1 = (9 x 109)(40 x 10-6) / (4 x 10-1)2

E1 = (360 x 103) / (16 x 10-2)

E1 = 22,5 x 105 N/C

Kuat medan listrik 2

E2 = k q2 / r22

E2 = (9 x 109)(5 x 10-6) / (1 x 10-1)2

E2 = (45 x 103) / 1 x 10-2

E2 = 45 x 105 N/C

Resultan kuat medan listrik

Resultan kuat medan listrik di titik P adalah :

E = E2 – E1 = (45 – 22,5) x 105 = 22,5 x 105 N/C

E = 2,25 x 106 N/C

Arah medan listrik ke kanan atau searah E2.

Jawaban yang benar adalah A.

7. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.28

Dari gambar muatan berikut, yang menunjukkan garis-garis gaya pada dua muatan saling berdekatan adalah…

Pembahasan soal medan listrik 20

Pembahasan

Garis medan listrik atau garis gaya listrik digambarkan keluar dari muatan positif menuju muatan negatif. Jika terdapat muatan positif dan negatif didekatkan maka garis gaya listrik tampak seperti pada jawaban A.

Jawaban yang benar adalah A.

8. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.28

Dua muatan listrik didekatkan satu sama lain dalam satu garis hubung sehingga akan menghasilkan garis-garis gaya listrik. Gambar yang benar adalah…

Pembahasan soal medan listrik 21

Pembahasan soal medan listrik 22

Pembahasan

Jawaban yang benar adalah D.

9. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.28

Garis-garis gaya yang benar antara dua muatan adalah…

Pembahasan soal medan listrik 23

Pembahasan

Jawaban yang benar adalah D.

10. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.27

Perhatikan gambar dua muatan titik berikut!

Pembahasan soal medan listrik 24

Di mana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?

(k = 9.109 Nm2.C-2, 1 µC = 10-6 C)

A. 1 cm di kanan q1

B. 1 cm di kanan q2

C. ½ cm di kanan q2

D. ½ cm di kiri q1

E. ½ cm di kanan q1

Pembahasan

Diketahui :

Muatan 1 (q1) = -9 µC = -9.10-6 Coulomb

Muatan 2 (q2) = 1 µC = 1.10-6 Coulomb

Jarak antara q1 dan q2 (r12) = 1 cm

k = 9.109 Nm2.C-2

Ditanya : Di mana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?

Jawab :

E1 = kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh q1 pada titik P

Arah E1 menuju q1 karena q1 bertanda negatif

E2 = kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh q2 pada titik P

Arah E2 menjauhi q2 karena q2 bertanda positif

Pembahasan soal medan listrik 25

r1 = jarak antara P dan q1 = x + 1

r2 = jarak antara P dan q2 = x

Pembahasan soal medan listrik 26

Kuat medan listrik pada titik P sama dengan nol :

Pembahasan soal medan listrik 27

Gunakan rumus ABC :

Pembahasan soal medan listrik 28

Jarak antara P dan q2 = x = 0,5 cm.

Titik P berada pada 0,5 cm di kanan q2 atau pada 0,25 cm di kiri q1.

Jawaban yang benar adalah C.

11. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.27

Perhatikan dua buah muatan yang terletak pada jarak a berikut ini!

Pembahasan soal medan listrik 29

Jika kuat medan listrik di titik P adalah k Q/x2, maka nilai x adalah….

A. 1/3 a

B. 2/3 a

C. a

D. 3/2 a

E. 2a

Pembahasan

Diketahui :

EP = k Q / x2

Ditanya : nilai x

Jawab :

Pembahasan soal medan listrik 30

Pembahasan soal medan listrik 32

Gunakan rumus ABC :

Pembahasan soal medan listrik 33

Jawaban yang benar adalah A.

Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung